摘要相比較電爐而言，近十年來，我國轉爐煉鋼生產流程工藝與裝備技術的進步幅度是明顯的。而未來，這種生產流程結構不盡合理的現象亦會逐步改變。近年來，我國轉爐鋼產量占粗鋼總產量的比例日益增強，2003年我國轉爐鋼比為82.4%，到2013年這一比例已增至93%，而近十年來，世界轉爐鋼與電爐鋼比例基本保持在7:3的平均水平，我國與之相比轉爐鋼比過高。未來我國這種鋼鐵生產流程結構不盡合理的現象會隨著我國資源條件、市場需求變化和綠色低碳環境的需求而逐步改變。相比較而言，近十年來，我國轉爐生產流程工藝與裝備技術的進步幅度更加明顯。1、轉爐煉鋼技術發展現狀目前，轉爐煉鋼仍是世界上最主要的煉鋼方法，其鋼產量占世界鋼總產量的65%以上。由于我國廢鋼資源短缺，電力缺乏，電價偏高，因此電爐鋼的產量增長受到一定程度的制約，而隨著生鐵資源的充裕也給轉爐鋼產量的增長提供了良好條件。因此，轉爐鋼產量近年來獲得了快速增長。2905年我國轉爐鋼產量為3.14億噸，到2013年提高到7.65億噸。隨著轉爐鋼產量的增加，轉爐煉鋼生產工藝技術也得到迅速發展。轉爐煉鋼技術進步主要體現在以下幾個方面。1.1、轉爐裝備日趨大型化2001年我國100噸以上大型轉爐只有30座，產能為3602萬噸。至2013年增長到345座，產能超過5.08億噸，13年間大型轉爐的生產能力增長了14倍。其中300噸轉爐從3座增加到11座，產能從678萬噸增長到2759萬噸以上。從數量上來看，我國現有轉爐中以100-199噸的轉爐數量最多，而200噸及以上的轉爐數量最少，我國仍然保有一定數量的30噸以下的轉爐。因此，淘汰落后產能任務艱巨。目前，我國100噸及以上轉爐的產能約占全部轉爐產能的67.5%。隨著淘汰落后產能力度的加大，我國轉爐將進一步朝著大型化方向發展。1.2、轉爐生產工藝進一步優化提高鋼材潔凈度是21世紀鋼材質量發展的重大技術方向。為提高鋼材質量且擴大冶煉鋼種，我國大、中型轉爐煉鋼廠都相繼增建了鐵水脫硫裝置和二次精煉裝置。近年來新建的轉爐煉鋼廠大多配置了鐵水脫硫裝置，并根據冶煉鋼種的要求配置了相應的爐外精煉裝置，一般多采用LF精煉，有些轉爐煉鋼廠還配置了Ⅵ）精煉裝置，從而為高附加值鋼種的生產提供了有利條件。我國自主設計建設的京唐公司300噸轉爐采用了國際上最先進的脫磷爐與脫碳爐分工、聯合生產的工藝，京唐公司是國際上最早采用這一先進工藝的300噸轉爐大型煉鋼廠。經過近兩年的技術攻關，脫磷爐生產周期28min，脫碳爐32min；單爐班產爐數從7-8爐次提高至16爐次，轉爐生產效率提高1倍，出鋼溫度平均降低20℃。鐵水“三脫”預處理比例達到90%；月平均轉爐終點[P]為0.006%，P+S]為150×10-6；和爐外精煉相匹配可穩定生產[P+S50×10-6的高潔凈鋼。石灰總消耗量從傳統流程的50kg/t，下降到24.3kg/t，煉鋼總渣量由110kg/t下降到的47kg/t，鋼鐵料消耗降低9.lkg/t，比傳統轉爐煉鋼成本降低37.39元／t鋼，標志著我國大型轉爐煉鋼技術已接近國際領先水平。

一個轉爐有兩個氧槍系統：工作氧槍和備用氧槍，這樣可以在工作氧槍損毀時立即換上備用氧槍，不致造成冶煉中斷。損壞的氧槍拆除后更換轉爐及其氧槍系統使得氧另一新氧槍備用。轉爐爐體包括爐殼、耳軸和托圈、軸承座等金屬結構及傾動機構。爐殼由鋼板焊成，內襯砌有堿性耐火材料。各國由于資源不同，所用耐火材料也不同。主要有含Mg較高的白云石磚和高純度、高密度、高強度的鎂碳磚。托圈起著支撐爐體、傳遞傾動力矩的作用。托圈斷面呈矩形，中間焊有直立的帶孔筋板，以增加托圈的剛度。轉爐托圈兩側設有耳軸，耳軸支撐在軸承上，由齒輪帶動，經托圈使爐體傾動。傾動機構是使爐體能傾動的機械設備，以便進行兌鐵水、加廢鋼、取樣、出鋼和倒渣等工藝操作。傾動機構應能使爐體正反旋轉3600°轉爐爐型指爐殼砌襯后所形成的轉爐內膛輪廓。最上端稱為爐口，然后由上到下分為爐帽、爐身和爐底三段。爐帽有正口式和偏口式兩種，正口式爐帽為軸心對稱的截錐形，這樣可使兌鐵水和出鋼分在兩側進行，有利于爐襯均勻受侵蝕，故大多數轉爐都采用正口式爐帽。爐身為直圓筒形，爐底為球缺形。是不同噸位的轉爐爐型比較示意圖。決定轉爐爐型的基本參數是爐容比和高寬比。爐容比是指爐型空間所有容積和金屬料裝入量之比，一般接近1m3/t鋼水的密度是7t/m3。這樣，爐子內只有1/7為鋼水所占據，其余6/7都是空的，保留這樣大的空間是為了容納泡沫渣(見轉爐泡沫渣)，避免噴濺。但過大的爐容比增加設備投資。高寬比是指爐型總高度和爐身直徑的比。早期增加轉爐容量時降低高寬比，即爐子向矮胖方向發展。但這使得兩個耳軸距離加大，并導致耳軸中心線彎曲度增大，所以特別大的爐子高寬比又趨向增加。根據高寬比和爐容量即可確定熔池深度和熔池面積。。

謂轉爐煉鋼所，就是將鐵水、廢鋼等煉成具有所要求化學成分的鋼，并使其具有一定的物理化學性能和力學性能。目前轉爐煉鋼是世界上最主要的煉鋼生產方法。(a)筒球形;(b)錐球形;(c)截錐形轉爐的形狀主要有筒球型、錐球型和截錐型。轉爐煉鋼(1)筒球型：熔池形狀由一個球缺體和一個圓筒體組成。它的優點是爐型形狀簡單，砌筑方便，爐殼制造容易。熔池內型比較接近金屬液循環流動的軌跡，在熔池直徑足夠大時，能保證在較大的供氧強度下吹煉而噴濺最小，也能保證有足夠的熔池深度，使爐襯有較高的壽命。大型轉爐多采用這種爐型。(2)錐球型：熔池由一個錐臺體和一個球缺體組成。這種爐型與同容量的筒球型轉爐相比，若熔池深度相同則熔池面積比筒球型大，有利于冶金反應的進行。同時，隨著爐襯的侵蝕熔池變化較小，對煉鋼操作有利。歐洲生鐵含磷量相對偏高的國家，較多采用此種爐型。我國2080噸的轉爐多采用錐球型，對筒球型與錐球型的適用性，看法尚不一致。有人認為錐球型適用于大轉爐(奧地利)，有人卻認為適用于小轉爐(蘇聯)。但世界上已有的大型轉爐多采用筒球型。(3)截錐型：熔池為上大下小的圓錐臺。其特點是構造簡單且平底熔池便于修砌。這種爐型基本上能滿足煉鋼反應的要求，適用于小型轉爐。我國30噸以下的轉爐多用這種爐型。國外轉爐容量普遍較大，故極少采用此種形式。

轉爐煉鋼工藝各項指標取決于鐵水的化學成分，而對鐵水的主要要求是含硫量低（低于0.03%），相應要求較高含硅（0.7%-0.9%）及具有優化造渣所需的錳量（0.8%-1.0%）。煉鐵煉鋼各階段脫硫過程理化規律及動力特性分析表明，在動力方面，在鐵水中比在鋼水中更容易保證脫硫反應，因為在含碳量較高及氧化度較低條件下硫具有更高的活性。然而在高爐煉鐵當中很難脫硫，因為在高爐一系列復雜的氧化—還原反應中，深脫硫的各種熱動力條件的能量不可避免地會增高硅含量并因此導致石灰及焦炭消耗的增加及產量的下降。因此，生產低硫鐵需周密策劃工藝，采用含硫最少的爐料及制備高堿度混成渣。在轉爐吹煉中脫硫也無效果，因為鋼渣系中達不到平衡狀態，渣與鋼間的硫分配系數因熔池氧化度高及碳含量低，僅為2-7。如此低的硫分配系數使得難以在轉爐冶煉中實現深脫硫，并導致煉鋼生產在技術及經濟上的巨大消耗。無論是在高爐煉鐵，還是在轉爐煉鋼當中都保證不了金屬有效脫硫所需的熱動力條件，因此進行高爐煉鐵及轉爐煉鋼過程中的深脫硫研究，在技術及經濟上都是不可取的。而合理的作法是將脫硫過程從高爐及轉爐中分離出來。這就可簡化燒結—高爐—轉爐生產流程降低生產成本。將脫硫從高爐及轉爐中分離出來，使高爐爐外脫硫成為設計大型聯合鋼廠和重要工藝環節，在冶煉低硅鐵的同時不必再為保證轉爐中的精煉進行代價很高的高爐爐外脫硅。鐵水原始硅含量低還可降低錳含量。在氧氣轉爐煉鋼中錳的作用非常重要，它決定著及早造渣所需的條件并對出鋼前終點鋼水氧化度起調節作用，長期實踐證明，需設法使鐵水中錳保持0.8%-1.0%的水平，因而在燒結混合料中必需補充錳，而這就提高了成本。燒結—高爐—轉爐各流程錳平衡分析表明，上述錳在高爐里還原、然后在轉爐里氧化導致錳原料及錳本身不可彌補的巨大損失，而且還給各生產流程操作增加很多麻煩。在碳含量很低（0.05%-0.07%）條件下停止吹煉時，氧化度的影響如此之大，以致會把錳的最終含量定在極窄范圍內，實際上已很少再與鐵水原始錳含量相關。在這種條件下，盡管鐵水原始錳含量達0.5%-1.2%，但鋼的最終錳含量實際上都一樣（0.07%-0.11%）。因此在當代轉爐煉鋼工藝條件下（各爐次都有過吹操作），沒必要在燒結混合料中使用含錳原料來提高鐵水原始錳含量，更合理的作法是冶煉低錳鐵。同時為節約低錳鐵在轉爐煉鋼中脫氧的用量，研究直接采用錳礦石的效果具有重要意義。對眾多爐次進行工業平衡計算所得工藝指標的對比表明，冶煉鐵水不添加錳礦石，而在轉爐煉鋼中添加錳礦石，與用含錳1.13%的鐵水煉鋼，這兩種煉鋼法相比，前者每噸生鐵可節省錳礦石15.3kg.此外，還可減少錳鐵1.3kg/t鋼、石灰5kg/t，氧氣2.17m3/t的耗量，并可大大縮短吹煉時間。鐵水中硅、錳含量低及無需脫硫，這些條件會改變造渣機理及動力特性，因為這時石灰消耗下降，渣量減少，渣堿度及氧化度增高。在這樣的條件下，渣的精煉功能只限于鐵水脫磷。這樣就能在轉爐冶煉本身中多次利用渣，使渣具有很高的精煉能力。根據這一原則開發出轉爐煉鋼新工藝，即在轉爐煉鋼本身中多次（3-5次）利用后期渣（循環造渣）。采用這樣的工藝可降低石灰消耗及渣中鐵損。及早造就高堿度氧化渣，及使硅、錳含量低可提供鋼水深脫磷所需的強勁動力。

環渤海新聞網專稿 (本報記者 黃巖)從租借生產車間做機加工配件起步，到勇敢接受挑戰獲得突破性進展，到國內知名鋼鐵設備成套生產企業，到國家級高新技術研究示范基地，憑借勇于探索、鍥而不舍的自主創新精神，桂林優質轉爐爐體下段制作唐山市三川鋼鐵機械制造有限公司在冀東平原上成長起來、壯大起來。由他們自主研發并投入使用的顆粒阻尼減振降噪技術，經中國科學院過程工程研究所廣泛性實踐與理論性總結后，認為在大型機床應用上效果良好、技術可行，是一項具有突破性貢獻的科研成果，在節能減排、改善環境方面意義重大，適宜在同行業廣泛推廣。這個認定標志了唐山市三川鋼鐵機械制造有限公司在技術裝備上居于國內領先水平。借窩下蛋開啟逐夢之旅1999年春天，懷揣著理想，攜帶著zhuanli，50歲的邊賀川辭別了工作10多年的鄉鎮企業，和幾個志同道合的伙伴租下了一家企業的4間廠房，開啟了逐夢之旅。依靠多年積累的人脈和良好的商業信譽，他們的機加工冶金配件很快打開了市場之門。隨著企業的小有名氣，機遇在悄然間降臨了。2000年，唐山一家鋼鐵公司準備把3噸轉爐改建為10噸。他們找了多家機械加工企業，沒有誰樂意干這個活。邊賀川聞訊后主動找上門去，把這個活兒接了下來。但廠內的技術人員卻替他捏了一把汗：我們是做配件加工，從來沒有做過成套的設備，這一下子就攬了這么個大活兒，能行嗎？邊賀川給大家鼓氣說：“你們不總希望咱們廠快點發展嗎？這回機會有了，就大膽地干吧。大家只管按設計去做，出了問題算我的！”在老板的激勵下，攻關團隊很快組建起來，大家投入到日以繼夜的奮斗中。經過半年的努力，夢想之花豁然綻放。一套簇新的10噸轉爐設備交付給對方，煉出了合格的鋼水。三川機械不僅賺回了建廠以來最大一筆錢，還讓自己的知名度迅速擴張。在對產品質量嚴格把關的同時，邊賀川將誠信理念植入企業的血脈之中。“我這個人說話算數，訂貨的時候怎么說的，就怎么辦。就算遇到市場風波，也堅決不漲價，規規矩矩地按合同辦事。”正是依靠著為人真誠、做事規矩，三川機械在行業內外樹立了良好的企業形象。許多客戶有了問題，都是第一時間想到三川機械。2005年冬天的一個夜晚，唐山瑞豐鋼鐵公司一座轉爐的支撐座出現問題，他們向三川機械緊急求援桂林優質轉爐爐體下段制作。邊賀川與公司技術人員連夜趕到現場，經過一夜搶修終于排除了故障，通紅的鋼水再次照亮廠房。從此這家企業重要的備件工程都交給三川機械。自主研發迎來嶄新局面進入21世紀后，鋼鐵行業在唐山及周邊地區呈現出爆炸式增長的態勢，這也給三川機械的發展帶來巨大的推動力。同時，也讓企業的研發、設計、制造等面臨新的考驗。為提高三川機械的加工能力，添置一臺大型數控龍門銑床就成了當務之急。這種機床在當年可算是金娃娃，價錢在1400萬元左右。對于流動資金緊張的三川機械來說，可是個天文數字。“算了，咱們自己鼓搗吧！”邊賀川下決心自己研發這個大家伙。于是，晚上回家后他就趴在桌子上琢磨著畫圖紙，每天兩個小時雷打不動，就這樣一年時間過去了，他終于完成了全部圖紙的樣稿。從家屬到員工，許多人都好像聽到了一個天方夜譚的故事，可這故事就真的變成了奇跡。一臺完全自主研發、設計、制造，用鋼板替代了鑄鐵的重切型龍門移動式數控鏜銑機床，雄赳赳地站立在三川機械的生產車間里，讓前來觀看的人們在驚呼中不住地贊嘆。特別讓業界振奮的是，為消減機床在作業中產生的震動，邊賀川發明了顆粒阻尼減振技術。他把機床的床身、橫梁、立柱、頂梁及加強梁設計成鋼結構，在其型腔內填充顆粒物質，通過顆粒之間以及顆粒與結構之間的相對運動消化能量，由此產生的阻尼效應可以起到減振降噪作用，使得加工出來的部件光潔細密，質量穩定。這項新技術給企業節省了大筆資金，開拓了加工領域，擴大了生產能力。2011年，三川機械和中國科學院唐山高新技術研究與轉化中心合作建立了大型機床顆粒阻尼減振示范基地，在同行業中首開先河。同年，中科院與河北省聯合在唐山三川機械召開了現場推介會，專家們認為：顆粒阻尼zhuanli技術的完成，將改變我國缺乏成熟可靠大型重切數控機床現狀，可促進鋼鐵行業節能減振目標的完成，在機械裝備行業推廣后，每年可節約金屬材料20%至35%。按目前統計，在全國2000臺套大型機床應用后，可以節省制造成本40億元。在降低生產成本的同時，還可以促進中國的環境保護工作。